配電網(wǎng)理論線損計(jì)算和降低網(wǎng)損方法的研究

1、配電網(wǎng)理論線損計(jì)算和降低網(wǎng)損方法的研究 配電網(wǎng)理論線損計(jì)算和降低網(wǎng)損方法的研究 摘要：線損是電力企業(yè)在電能傳輸和營銷過程中所產(chǎn)生的電能損失，它包括從發(fā)電廠進(jìn)入電網(wǎng)的電能通過輸變配過程所造成的全部損耗。線損是電力企業(yè)綜合性的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是企業(yè)利潤的重要局部，其大小取決于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)狀況、運(yùn)行方式和潮流分布、電壓水平以及功率因數(shù)多種因素，線損不僅反映電網(wǎng)的運(yùn)行水平與管理水平，在此同時(shí)，還受電網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃，以及電網(wǎng)的建設(shè)制約。 本文主要介紹目前國內(nèi)外降低配電網(wǎng)技術(shù)線損的各種方法。通過各種解決措施以到達(dá)提高節(jié)能降損的效益，使線損管理更加科學(xué)的目的。 關(guān)鍵詞：理論線損 技術(shù)降損 節(jié)能降損 線損管理

2、1、前言 1.1 課題背景 線損是電力企業(yè)綜合性的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是企業(yè)利潤的重要局部，其大小取決于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)狀況、運(yùn)行方式和潮流分布、電壓水平以及功率因數(shù)多種因素，線損不僅反映電網(wǎng)的運(yùn)行水平和管理水平，在此同時(shí)還受電網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃，以及電網(wǎng)建設(shè)的制約。有效地控制線損措施可以提高降損節(jié)能的效益，使電網(wǎng)企業(yè)的線損技術(shù)管理更加科學(xué)，所以在電網(wǎng)的建設(shè)過程以及改造過程和正常管理中經(jīng)常要用到各種方法來控制線損。 1.2 研究線損理論計(jì)算的意義 我國的線損率與世界興旺國家相比差距還很大，所以我國的節(jié)電潛力很大。隨著電力企業(yè)經(jīng)營理念在更新，掌握并采用現(xiàn)代化的管理手段，取消粗放管理手段，更多更好地應(yīng)用可操作的

3、并且可考核的科學(xué)管理方法,減小不合理的電能損耗到最小，使線損率管理水平到達(dá)國際先進(jìn)水平，這是現(xiàn)代化電力企業(yè)管理的核心內(nèi)容，也是現(xiàn)代電力企業(yè)在生存中求開展的必要條件。 2、配電網(wǎng)理論線損及減少線損措施 2.1 理論線損簡介 線損是電力企業(yè)在電能傳送和營銷過程中所產(chǎn)生的全部的電能損失，它包括【1】從發(fā)電廠進(jìn)入電網(wǎng)的電能通過輸變配過程中所造成的全部損失。電力經(jīng)營企業(yè)的電能損失集中表達(dá)在其線損電量上。 線損電量按照線損產(chǎn)生的物理意義，可以分為固定損耗和可變損耗以及其他損耗三局部，同時(shí)又可根據(jù)線損產(chǎn)生的不同層面把它分為【2】技術(shù)損耗和管理損耗這兩大局部。 固定損耗【3】也通常稱為空載損耗鐵損或根本損耗，

4、空載損耗與設(shè)備接入的電壓密切相關(guān)，一般情況下空載損耗不隨負(fù)荷變化而產(chǎn)生變化。一般來說，固定損耗隨設(shè)備接入電壓的上下變動(dòng)而發(fā)生變化，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的過程當(dāng)中，電壓波動(dòng)往往不大因而根本被認(rèn)為恒定，即這局部損耗也根本是固定不變的。固定損耗主要包括以下幾局部內(nèi)容： (1)發(fā)電廠和變電站的升壓變壓器和降壓變壓器以及配電變壓器的鐵損局部。 (2)高壓線路上的電暈損耗。 (3)互感器、調(diào)相機(jī)、電抗器、調(diào)壓器、消弧線圈等設(shè)備的鐵損以及絕緣子的損耗。 (4)電纜和電容器的介質(zhì)損耗。 (5)電能表的電壓線圈損耗。 可變損耗通常被稱為變動(dòng)損耗或者短路損耗，可變損耗隨著日負(fù)荷變化而變化，并且與電流的平方成正比，其流過

5、電流越大那么相應(yīng)局部損耗越大?？勺儞p耗主要包括以下內(nèi)容： (1)發(fā)電廠和變電站的升壓變壓器和降壓變壓器以及配電變壓器的銅損局部。 (2)輸配電線路的銅損。 (3)互感器、調(diào)相機(jī)、電抗器、調(diào)壓器、消弧線圈等設(shè)備的銅損。 (4)架空導(dǎo)線上負(fù)荷電流在避雷線中感應(yīng)的接地環(huán)流。 (5)接地線的銅損。 (6)電能表中電流線損的銅耗。 電力運(yùn)營企業(yè)為了進(jìn)行改造技術(shù)并且改良管理，往往將線損分為技術(shù)損耗與管理損耗。從本質(zhì)上說，各種供電設(shè)備在電能傳送過程中不可防止地會(huì)發(fā)生電能損耗。這局部損耗是客觀存在的，通常稱為技術(shù)損耗或自然損耗。我們所說的理論線損計(jì)算也就是技術(shù)損耗或自然損耗。理論線損計(jì)算的過程也就是對(duì)技術(shù)線損

6、進(jìn)行計(jì)算并且核實(shí)的過程。 由于實(shí)際情況中對(duì)廣闊用戶的抄表往往不同期，而同一時(shí)段內(nèi)，抄見電能與電網(wǎng)關(guān)口供出的電能也不相符。經(jīng)營環(huán)節(jié)、計(jì)量過程中可能產(chǎn)生的過失、被不法分子利用而進(jìn)行的竊電，都統(tǒng)計(jì)為“線損。這就形成通常意義下所謂管理線損。 2.2 降低配電網(wǎng)技術(shù)線損的措施 降低損耗的方法【4】從整體方面來說可以分為技術(shù)降損和管理降損兩大類，其中技術(shù)降損的措施又可以分為運(yùn)行性措施和建設(shè)性措施。運(yùn)行性措施是指在已運(yùn)行的電網(wǎng)中為降低網(wǎng)損采取的技術(shù)措施，而建設(shè)性措施是指新建電力網(wǎng)時(shí)為提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性而采取的措施，并且對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)采取改造和加強(qiáng)措施，或者對(duì)用電設(shè)備提出新的要求。 2.2.1 實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)和電網(wǎng)的

7、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要是確定機(jī)組的最正確組合和負(fù)荷的合理分配。這時(shí)考慮的是全系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，線損不是決定性的因素。因此，在系統(tǒng)有功負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的前提下，做到電力網(wǎng)及其設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是降低線損的有效措施。而變電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要是確定最正確的變壓器運(yùn)行組合方式和最正確負(fù)荷率，在滿足電網(wǎng)平安、可靠要求的前提下，選擇合理的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接線形式。電網(wǎng)接線方式應(yīng)力求簡單，盡量減少變壓次數(shù)，縮短供電半徑，減少迂回供電。這樣不僅可以減少變壓器和線路損耗，而且使設(shè)備投入、切除操作方便。同時(shí)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)還能適應(yīng)不同運(yùn)行方式的變化，根據(jù)需要可靈活地改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式，使運(yùn)行方式更加經(jīng)濟(jì)。具備以上特點(diǎn)的電網(wǎng)是

8、降低技術(shù)線損的根底。 2.2.2 選擇合理的運(yùn)行電壓 電網(wǎng)的運(yùn)行電壓對(duì)電網(wǎng)中各原件的空載損耗均有影響。在35kV及以上供電網(wǎng)絡(luò)中，提高運(yùn)行電壓1%，可降低空載損耗1.2%左右。在電網(wǎng)運(yùn)行中，大量采用有載調(diào)壓設(shè)備，可以在不同的負(fù)荷情況下合理地調(diào)整電網(wǎng)的運(yùn)行電壓。在10kV農(nóng)用配電網(wǎng)中，由于空載損耗約占總損耗的50%80%,特別是在深夜，因負(fù)荷低，空載損耗的比例更大，所以應(yīng)根據(jù)用戶對(duì)電壓偏移的要求，適當(dāng)降低電壓運(yùn)行。對(duì)于低壓電網(wǎng)，其空載損耗很少，宜提高運(yùn)行電壓。提高電網(wǎng)電壓水平，主要是搞好全國的無功平衡工作，其中包括提高發(fā)電機(jī)端口電壓，提高用戶功率因數(shù)，采用無功補(bǔ)償裝置。 2.2.3 變壓器的經(jīng)濟(jì)

9、運(yùn)行 根據(jù)負(fù)荷的變化，適當(dāng)改變投入運(yùn)行變壓器的臺(tái)數(shù)，可以減少功率損耗。一般選用節(jié)能型變壓器，在變壓器內(nèi)安裝2臺(tái)以上變壓器，為改變系統(tǒng)運(yùn)行方式奠定技術(shù)根底，既可提高供電的可靠性，又可以根據(jù)負(fù)荷情況合理停用并聯(lián)運(yùn)行變壓器的臺(tái)數(shù)，降低變壓器損耗。合理選擇變壓器的容量和安裝位置，促進(jìn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需將變壓器安裝在負(fù)荷中心點(diǎn)和在無功平衡的前提下調(diào)整變壓器的分接頭。 2.2.4 合理安排檢修 對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行檢修，改變了電網(wǎng)運(yùn)行方式及網(wǎng)絡(luò)中的功率分布，使檢修期內(nèi)網(wǎng)絡(luò)損耗增大，因此，要合理安排檢修方案。采用配合重要用戶設(shè)備的檢修進(jìn)行電網(wǎng)檢修，利用節(jié)假日進(jìn)行輸、配電設(shè)備檢修及帶電作業(yè)等檢修方式。另外，將檢修的各

10、工程統(tǒng)籌安排，可減少重復(fù)停電，從而減少對(duì)用戶供的影響。有時(shí)當(dāng)某一級(jí)設(shè)備停電檢修時(shí)，可由另一設(shè)備代替，但是由于負(fù)荷的增加，損耗也增加了。因此，應(yīng)縮短檢修時(shí)間，有效的方法是制定檢修期和檢修定額工時(shí)，采用承包責(zé)任制。這些措施可以降低檢修期間的電網(wǎng)損耗。 2.2.5 進(jìn)行舊電網(wǎng)改造 一些舊電網(wǎng)送、變電容量缺乏，出現(xiàn)供電半徑過長等問題，不僅影響了供電的平安和質(zhì)量，也增加了線損。因此，需要架設(shè)新的輸變電線路，改造原有線路，加大導(dǎo)線截面，采用低損耗變壓器，制定開展規(guī)劃，確保電網(wǎng)的平安與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在改建電網(wǎng)時(shí)，將110kV或220kV電壓直接引入負(fù)荷中心，簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不僅減少變電層次、減少運(yùn)行管理和檢修工作

11、、減少損耗，而且擴(kuò)大供電能力，提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量。電源應(yīng)盡量布置在負(fù)荷中心，負(fù)荷密度高，供電范圍大時(shí)，優(yōu)先考慮兩點(diǎn)或多點(diǎn)布置，多點(diǎn)布置有顯著的降損節(jié)能效果，同時(shí)也能有效的改善電壓質(zhì)量。由于輸電線路的損耗上下取決于線路流經(jīng)電流和線路等效阻抗，降低線路的損耗就要降低線路等效阻抗，因此合理選擇輸電導(dǎo)線及截面是解決問題的關(guān)鍵。 2.2.6 調(diào)整負(fù)荷曲線，移峰填谷，提高日負(fù)荷率 對(duì)于峰谷差較大的負(fù)荷，應(yīng)采取雙回路供電方式，對(duì)三相不平衡負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整是主要手段。因此采用移峰填谷，提高日負(fù)荷率的方法，根據(jù)用戶的用電規(guī)律，合理而有方案的安排用電負(fù)荷及用電時(shí)間，提高電網(wǎng)的負(fù)荷率，從而降低損耗。 2.2.

12、7 提高電網(wǎng)的電壓等級(jí) 將6kV電網(wǎng)升為10kV，35kV電網(wǎng)升為110kV，對(duì)降低電能損耗效果比擬明顯，但投資明顯增加。因此，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬來確定是否采取該方法。在無功功率充足的地方，加裝能升高電網(wǎng)運(yùn)行電壓的設(shè)備，電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)應(yīng)盡量提高運(yùn)行電壓水平，以降低功率損耗。但系統(tǒng)中無功功率供給緊張時(shí)，調(diào)整變壓器分接頭，提高電網(wǎng)電壓，將使負(fù)荷的無功功率損耗增加。 2.2.8 無功補(bǔ)償 電力系統(tǒng)武功潮流分布是否合理，不僅關(guān)系到電力系統(tǒng)向用戶提供電能質(zhì)量的優(yōu)劣，而且還直接影響電網(wǎng)自身運(yùn)行的平安性和經(jīng)濟(jì)性。在電力傳輸過程中，有功功率和無功功率均造成功率損耗，功率因數(shù)越小，無功功率越大，在傳輸中無功造成的損耗也越大。因此，電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)遵循全面規(guī)劃、合理布局、分級(jí)補(bǔ)償、就地平衡的原那么，使功率因數(shù)和電壓有較好的狀態(tài)，需要提高變電站的投入率，到達(dá)技術(shù)降損的效果。 3、結(jié)語 隨著對(duì)電力系統(tǒng)線損管理工作進(jìn)一步深入,對(duì)配電網(wǎng)理論線損計(jì)算方法的精度及穩(wěn)定性要求越來越高。準(zhǔn)確簡便的線損計(jì)算和分析有利于擬定合理的降損措施，并能對(duì)線損管理工作起指導(dǎo)和促進(jìn)作用。電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是穩(wěn)固和開展現(xiàn)有電網(wǎng)、降低供電本錢的有效途徑，合理選擇降低網(wǎng)損的技術(shù)措施，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際需要，選擇適合本地電網(wǎng)的降損措施，以取得更高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。降低線路損耗是一項(xiàng)長